裝卸料小車多方式運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、等級：上課時(shí)間制定計(jì)策學(xué)科課程名稱電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)任務(wù)名稱裝卸車多模式運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)業(yè)半級2016年6月17日電氣信息來源課程設(shè)計(jì)任務(wù)書任務(wù)名稱裝卸車多模式運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)名字職業(yè)上課學(xué)號指導(dǎo)老師沈小君課程設(shè)計(jì)時(shí)間2016年6月6日至2016年6月17日(15-16周)教務(wù)室意見同意開始問題。考官：僅限王楚林一.任務(wù)和要求課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)和目的：這門課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中不可缺少的綜合教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要手段。本課程的主要目的是讓學(xué)生分析和解決本課程中常見的工程和技術(shù)問題，建立正確的設(shè)計(jì)理念，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序和方法。學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)綜合接受工程知識和工程技

2、術(shù)的教育，獲得應(yīng)用本課程知識和技術(shù)解決工程實(shí)際問題的能力。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.根據(jù)控制對象的用途、基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式、過程、工作環(huán)境和控制要求確定控制方案。2.繪制裝卸車輛的多模式操作控制系統(tǒng)的PLC I/o布線圖和階梯圖，以創(chuàng)建命令程序列表。3.選擇電氣構(gòu)件以列出電氣構(gòu)件明細(xì)表。4.機(jī)器調(diào)試程序。5.創(chuàng)建設(shè)計(jì)文檔。課程設(shè)計(jì)要求：1.所選擇的控制系統(tǒng)必須合理，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)必須能滿足控制對象的工藝要求，具有先進(jìn)的技術(shù)、安全可靠的操作方便性。2.繪制的設(shè)計(jì)圖形符合國家標(biāo)準(zhǔn)局公布的GB4728-84 電氣圖用圖形符號、GB6988-87 電氣制圖和GB7159-87 電氣技術(shù)中的文字符號制定通則的

3、相關(guān)規(guī)定。3.編寫的設(shè)計(jì)說明書要文章流暢，詞匯使用正確，層次明確，條理清晰，重點(diǎn)突出，篇幅不低于7000字。附錄：主題介紹和控制要求(1)作業(yè)簡介在生產(chǎn)現(xiàn)場，特別是在一些自動(dòng)化生產(chǎn)線上，經(jīng)常會(huì)遇到根據(jù)生產(chǎn)線要求在多個(gè)地點(diǎn)隨機(jī)卸貨的供應(yīng)車輛；或者裝載車在多個(gè)地方收集成品。在圖中，小卡車根據(jù)要求從5個(gè)位置卸載，因此有3種狀態(tài)：左行(正向馬達(dá))、右行(反向馬達(dá))和停車。SQ1SQ5是5個(gè)停車位置移動(dòng)開關(guān)，按下車后ON，SB1SB5是汽車停車位置選擇按鈕。(2)控制要求1.如果選定汽車停車位置的按鈕號碼與汽車按的移動(dòng)開關(guān)號碼相同，那么按啟動(dòng)按鈕SB，汽車就會(huì)繼續(xù)停車。2.如果汽車停車位置選擇按鈕編號大

4、于汽車按下的移動(dòng)開關(guān)編號，則按開始按鈕SB將向右移動(dòng)，直到兩輛汽車相等。3.如果選定汽車停車位置的按鈕號碼小于汽車按的移動(dòng)開關(guān)號碼，則按啟動(dòng)按鈕SB，轎車向左行駛，直到兩輛車相等為止。2.準(zhǔn)備進(jìn)行1.第一周星期一上午：介紹主題內(nèi)容。2.第一周星期一下午：仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，收集設(shè)計(jì)材料，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)工具。3.第一周星期二至第二周星期一：決定控制方案。繪制加載和卸載車輛的多模式操作控制系統(tǒng)的電氣原理圖、PLC I/o接線圖和階梯圖，以創(chuàng)建命令程序列表。選擇電氣構(gòu)件以列出電氣構(gòu)件明細(xì)表。第一周星期一：機(jī)器調(diào)試程序。5.第一周星期二至星期五：編制設(shè)計(jì)說明書，答復(fù)。三.參考資料1遼昌初

5、?？删幊踢壿嬁刂破鞯木幊谭椒ê凸こ虘?yīng)用M。重慶：重慶大學(xué)出版社2萬泰福?？删幊踢壿嬁刂破骷捌鋺?yīng)用M。重慶：重慶大學(xué)出版社3 Liu zurun。畢業(yè)設(shè)計(jì)地圖。北京：機(jī)械工業(yè)出版社4市桂林。電源拖動(dòng)和控制。北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社5工廠常用的電氣設(shè)備手冊編寫組。工廠常用的電氣設(shè)備手冊。北京：水利電力出版社目錄第一章裝卸車的特點(diǎn)和發(fā)展1.1開發(fā)處理方法11.2控制系統(tǒng)開發(fā)11.3裝卸車特性2第二章控制要求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1裝卸車控制要求32.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)32.3I/O地址分配42.4PLC外部布線圖4第三章控制系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)3.1控制系統(tǒng)特定設(shè)計(jì)53.2汽車運(yùn)行的系統(tǒng)流程圖53.3階梯63.4控制系統(tǒng)的

6、命令應(yīng)用程序9第四章PLC程序調(diào)試14結(jié)論16第一章裝卸車的特點(diǎn)和發(fā)展1.1開發(fā)處理方法隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，裝卸車是一種移動(dòng)機(jī)器，其應(yīng)用再生產(chǎn)具有重要意義。這主要是材料處理量巨大。一些鋼鐵聯(lián)合企業(yè)在不生產(chǎn)1噸鋼的情況下，需要運(yùn)輸?shù)脑牧先剂?、半成品、成品和廢物等總量達(dá)50多噸，另一種材料處理的成本高，工業(yè)國用于處理材料的費(fèi)用高，占用了大量勞動(dòng)力，缺乏再計(jì)量的企業(yè)有很多搬運(yùn)工，因此在生產(chǎn)中要充分重視物流材料處理系統(tǒng)，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，減少產(chǎn)品損壞，保護(hù)工人健康。 PLC裝卸小車控制系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)在國內(nèi)外工程、工廠中得到實(shí)際應(yīng)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值，智能化和自動(dòng)化的理念值得今后的研究和推廣，我們

7、正在努力開發(fā)新的裝卸手推車進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，提高我們的勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。1.2控制系統(tǒng)的開發(fā)1971年日本在美國引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)，1973-1974年前聯(lián)邦德國和法國也開始開發(fā)，中國從1974年開始在北京和上海開發(fā)研究機(jī)構(gòu)。PLC技術(shù)開發(fā)不久就由美國、日本、德國、法國等國家制造商生產(chǎn)了200多個(gè)產(chǎn)品。特別是日本美國引進(jìn)了該技術(shù)，具備了更強(qiáng)大、更多樣的功能。小型的同時(shí)，迅速占據(jù)了中國市場和世界市場的相當(dāng)大比重。(例如，市東芝、光陽、三菱、暗隆、富士、宋夏等)我國正在快速發(fā)展。但是由于各種原因，在該技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)展非常緩慢，大大落后于上述國家。微電子技術(shù)不斷發(fā)展，PLC的中央處理器中央處

8、理器(CPU)PLC產(chǎn)品使用16位、32位高性能微處理器，具有邏輯控制、順序控制、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、通信等強(qiáng)大功能，使命令系統(tǒng)更豐富，程序結(jié)構(gòu)更靈活。重點(diǎn)介紹了工業(yè)專用機(jī)器和通用計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。這意味著可以單獨(dú)配置控制系統(tǒng)，或?qū)⑵溆米鞣植际接?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(DCS)的主要現(xiàn)場控制系統(tǒng)，因此美國電子制造協(xié)會(huì)在1980年將此正式命名為可編程控制器，并在1985年將其作為國際電氣技術(shù)還使用可編程內(nèi)存在內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、實(shí)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等任務(wù)的命令，并通過數(shù)字模塊式輸入和輸出控制各種類型的機(jī)器或生產(chǎn)過程。稱為PC。為了區(qū)分個(gè)人計(jì)算機(jī)，人們?nèi)匀涣?xí)慣于將可編程控制器稱為PLC。1.3裝卸手

9、推車的特性在批量生產(chǎn)過程中，用機(jī)械化和自動(dòng)化逐步取代繁重復(fù)雜的手動(dòng)裝卸工作，是機(jī)械產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，利用裝卸車輛運(yùn)輸貨物，可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度，減少勞動(dòng)力，大大減少產(chǎn)品損傷，保護(hù)勞動(dòng)者的健康，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，為工廠、國家創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。使用可編程控制器實(shí)現(xiàn)的加載和卸載手推車控制器避免了過去繼電器接觸不良、交換機(jī)損壞可能性等缺點(diǎn)，提高了可靠性和可靠性。由于使用行程開關(guān)檢測轎車是否到達(dá)呼叫?？空荆@種檢測系統(tǒng)使轎車的柴油位置更加準(zhǔn)確。與此同時(shí)，由于輸出明顯，因此不需要大量額外電路，從而使設(shè)計(jì)更加簡潔。它還具有使用經(jīng)驗(yàn)證的類編程控制器快速執(zhí)行故障、緊急停止等任務(wù)的優(yōu)點(diǎn)。

10、但是，在設(shè)計(jì)過程中，只有設(shè)計(jì)要求基本實(shí)現(xiàn)，沒有功能擴(kuò)展，系統(tǒng)看起來更簡單。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，貨車不斷擴(kuò)大到所有領(lǐng)域，從被動(dòng)到自動(dòng)化。第二章控制要求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1裝卸車控制要求1.如果選定的汽車停車位置的按鈕號碼與轎車按的移動(dòng)開關(guān)號碼相同，那么即使按了啟動(dòng)按鈕SB，汽車也會(huì)繼續(xù)停車。2.如果汽車停車位置選擇按鈕編號大于汽車按下的移動(dòng)開關(guān)編號，則按開始按鈕SB將向右移動(dòng)，直到兩輛汽車相等。3.如果選定汽車停車位置的按鈕號碼小于汽車按的移動(dòng)開關(guān)號碼，則按啟動(dòng)按鈕SB，轎車向左行駛，直到兩輛車相等為止。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)在PLC成為工廠自動(dòng)化的基本技術(shù)平臺(tái)的時(shí)代，如何選擇合適的PLC是滿足技術(shù)要求和實(shí)現(xiàn)成

11、本效益的關(guān)鍵任務(wù)。PLC本身亮顯的特性包括：選擇上述要求的PLC控制系統(tǒng)，包括體積小、功能強(qiáng)大、操作簡單、編程簡單、模塊可擴(kuò)展性高、通信方便等。西門子的S7-200系列PLC被廣泛認(rèn)為功能強(qiáng)大，性價(jià)比高。此設(shè)計(jì)需要18個(gè)輸入和11個(gè)輸出，因此CPU至少需要18個(gè)數(shù)字輸入PLC，因此滿足此技術(shù)要求的S7-200系列PLC的CPU類型為224、224XP、226等。PLC選擇使用S7-200系列226PLC，不僅考慮技術(shù)要求，而且考慮經(jīng)濟(jì)性。2.3I/O地址分配符號地址符號地址“開始”按鈕I0.6停止按鈕I0.7呼叫按鈕SB1I0.1行程開關(guān)SQ1I1.1呼叫按鈕SB2I0.2行程開關(guān)SQ2I1.

12、2呼叫按鈕SB3I0.3行程開關(guān)SQ3I1.3呼叫按鈕SB4I0.4行程開關(guān)SQ4I1.4呼叫按鈕SB5I0.5行程開關(guān)SQ5I1.5反轉(zhuǎn)左側(cè)行Q0.1右行正Q0.02.4PLC外部接線圖第三章控制系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)3.1控制系統(tǒng)特定設(shè)計(jì)使用五個(gè)位置按鈕調(diào)用汽車，使用五個(gè)筆劃開關(guān)確定汽車位置。先按啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)，第一次按任何位置按鈕，轎車就會(huì)移動(dòng)到指定的位置，撞上移動(dòng)開關(guān)，然后停在該位置。第二次按任意位置按鈕時(shí)，如果與原始位置相同，則不會(huì)移動(dòng)，如果將Q0.1、Q0.1=1連接到原始位置的左側(cè)，則汽車將反轉(zhuǎn)左側(cè)行。第二次按“位置”按鈕，如果位于原始位置的右側(cè)，則啟用Q0.0、Q0.0=1會(huì)使汽

13、車向右旋轉(zhuǎn)。第二次按“位置”按鈕時(shí)，汽車撞上移動(dòng)開關(guān)，然后停在指定位置，向前向右行(反轉(zhuǎn)左行)，直到等待下一次調(diào)用。3.2汽車運(yùn)營系統(tǒng)流程圖啟動(dòng)系統(tǒng)第一次按按鈕停車再次按按鈕停車位置大于調(diào)用位置n位置小于調(diào)用位置右行Y N左線接觸行程開關(guān)y接觸行程開關(guān)停車停車停車3.3階梯3.4控制系統(tǒng)的命令應(yīng)用程序LD I0.6O M0.0AN I0.7=M0.0LD M0.0A I0.1O M0.1AN I1.1=M0.1LD M0.0A I0.2O M0.2AN I1.2=M0.2LD M0.0A I0.3O M0.3AN I1.3=M0.3LD M0.0A I0.4O M0.4AN I1.4=M0.4LD M0.0A I0.5O M0.5AN I1.5=M0.5LD M0.1LD I0.2O I0.3O I0.4O I0.5ALDO M1.0AN I1.2AN I1.3AN I1.4AN I1.5=M1.0LD M0.2LD I0.3O I0.4O I0.5ALDO M1.1AN I1.3AN I1.4AN I1.5=M1.1LD M0.2A I0.1O M1.2AN I1.1=M1.2LD M0.3LD I0.4O I0.5ALDO M1.3AN I1.4AN I1.5=M1.3LD